Обратный обратимый цикл Корно.

В т1 рабочие тело адиабатно (S) расширяется до т4, а затем расширяется изотермически (Т) до т3 при этом теплота в количестве q2 отбирается у низкотемпературного источника т.е. происходит охлаждение холодильника. В результате подвода механической энергии из вне, рабочие тело адиабатно сжимается до т2, а затем изотермически в пр. 2-1 отдавая теплоту в кол. q1 горячиму источнику т.е. происходит нагревание нагревателя, при этом нагреватель получает теплоты больше чем отнимается от холодильника на величину затраченной работы q1=q2+l. Такой цикл является идеальным циклом холодильной установки, а его холодильный эффект определяется холодильным коэф. . Холодильным коэф. можно повысить, увеличивая темп. нагревателя или увеличивая темп. холодильника.

46. Теплота сгорания топлива. Условное топливо. Различают низшую и высшую теплоту сгорания топлива. Низшая теплота сгорания рабочей массы – кол. теплоты кот. выделяется при сжигании 1кг твердого или жидкого топлива или 1м³ газообразного топлива взятого при н.у.. Низшая теплота сгорания приводиться в справочных данных или определяется по стехиометрической ф. Менделеева . При сгорании топлива выделяется водяные пары, если их улавливать и охлаждать до температуры ниже 100 гр. то будет выделяться теплота конденсации. Сумма низшей теплоты сгорания и теплоты конденсации водяных паров сост. Высшую теплоту сгорания. . Все фактические расчеты выполняются по низшей теплоте сгорания т.к. уходящие газа на выходе из установки имеют температуру 120-190 гр.. Все топлива имеют различную теплоту сгорания и для сравнительных расчетных установок раб. на разных видах топлива введено понятие условное топливо. .

47. Характеристики отдельных видов топлива. 1) Твердое топливо: Торф – топливо самое молодое после древесины, образуется из растительных остатков у поверхности земли во влажной почве . Топливо в основном исп. как местное. Ископаемый уголь – твердая горючая порода кот. образуется из отмирающих растений в результате физико-хим. процессов. Бурый уголь – образуется из торфа . Исп. как местное топливо по мере добычи т.к. склонно к самовозгоранию. Каменный уголь - . Хорошее кательное топливо, его классифицируют в зависимости от выхода летучих веществ и характера кокса Т-тощий, Ж-жирный, К-коксовый, С-слабо спекшийся. Антрацит полу антрацит маркируется в зависимости от размера кусков >100мм-Плита, 50-100мм Крупный, 25-50мм Орех, 12-25 Мелкий . 2) Жидкое топливо – образуется в рез. термического разложения нефти. Энергетическим топливом явл. только мазут кот. классифицируют по вязкости М-40, М-100, серностости S^P<1% - малосернистый, 1< S^P<2% - сернистый, S^P>2% - высокосернистый мазут. Нефть , Мазут . 3) Газообразное топливо – высокая теплота сгорания, легкая транспортировка по трубам, возможность сжигать без выбросов. Взрывоопасно и сложно обнаружить утечки. Природный газ на 90% сост. из метана . Состав попутного нефтепромыслового газа входит больше углеводородов .

34.Основы теории теплообмена. Понятие процесса теплопередачи. С точки зрения технической термодинамики теплообмен это ярко выраженный процесс распространения теплоты в вещественной среде с неравномерным распределением теплоты.Теплообмен (Теплопередача) явл. сложным процессом кот. включает 3 вида: 1) Теплопроводность – молекулярный способ переноса теплоты. Носители тепл. Энергии атомы, молекулы, свободные электроны в мет (Кондукция). 2) Конвективный – носители тепловой энергии выступают макрообмены жидкости или газа. Связан с движением среды в пространстве. Теплообмен конвекции сопровождается и переносом теплоты теплопроводностью. Теплоотдача – процесс переноса теплоты. 3) Теплообмен излучением (лучистый теплообмен или радиационный), все тела могут излучать и поглощать теплоту. Играет важную роль в высокотемпературных устр.. Носители – электромагнитные волны или по квантовой теории фотоны. В общем случае все 3и вида теплообмена могут проявляться совместно – сложный теплообмен (промышленные печи, топочные устройства). Тепловое излучение – процесс распространения теплоты в виде лучистой энергии т.е. энергии электромагнитных колебаний.

35. Конвективный теплообмен. Закон Ньютона-Рихмана. Коэффициент теплоотдачи. Конвективный теплообмен – носители тепловой энергии выступают макрообмены жидкости или газа. Связан с движением среды в пространстве. Теплообмен конвекции сопровождается и переносом теплоты теплопроводностью. Теплоотдача – процесс переноса теплоты. Основным уравнением конвективного теплообмена является ур. Ньютона-Рихмана: , Вт. F-площадъ, м³; ()-температурный напор, град.; t_n – температура поверхности; t_c – температура окр. среды; α – коэф. теплоотдачи. Это тепловой поток отдаваемый с единицы площади поверхности стенки при изменении температуры стенки на 1 град. α коэф. теплоотдачи зависит от материала стенки и рода жидкости или газа, температуры, давления и др. На практике α в более простых задачах определяют опытным путем, а в более сложных задачах опред. на основании теории подобия.

36.Основы теории подобия. Числа подобия и их физический смысл. На практике α в более простых задачах определяют опытным путем, а в более сложных задачах опред. на основании теории подобия.

1) . – число Нуссельта . Нуссель – безразмерный коэф. теплоотдачи кот. показывает какая доля теплоты передаётся конвекции, а какая теплопроводностью. Всегда является определяемой величиной. – эквивалентный или определяющий размер. Например при движении потока в трубе в качестве возмем внутренний диаметр. При продольном обтекании плоской пластины . При движении потока в канавве образуемом 2мя соосными трубами . 2) Re – число Рейнольса . -коэф. вязкости. Представляет собой соотношения силы инерции и силы вязкости. Если вязкостные силы преобладают то Re≤2300 и режим движения ламинарный. Если силы инерции и вязкости уравновешивают друг друга то 2300<R<10000 – переходной. Если преобладают силы инерции Re>10000 режим движения турбулентный. Re используется только при вынужденном движении т.к. при свободном оно становиться определяемым и входит в уравнение в виде пост. коэф..

50. Типы топочных устройств. Методы сжигания топлива. Топка – один из основных элем. котельного агрегата где происходит процесс горения при кот. хим. энергия топлива преобразуется в тепловую энергию продуктов сгорания передаваемую далее жидкости и пару находящемуся в котле. Все топочные камеры можно разделить на камерные и слоевые. 1) Камерное сжигание. Сжигается твердое топливо во взвешенном состоянии в виде пыли и мелких частиц и жидкое топливо распыляемое с помощью форсунки и газообразное топливо. 2) Камерные факельные – твердое топливо разламывается до сост. пыли и пыль вместе с воздухом или аэросмесь подается в топку. Время пребывания топлива в топочной камере 1,5-2сек. 3) Камерные вихревые – циклонный способ сжигания основан на исп. закрученных топливо воздушных потоков. Топливные частицы циркулируют по опред. траектории в течении времени необходимого для их полного сгорания. Под действием центробежных сил частицы движутся в виде уплотненного пристеночного слоя интенсивно перемешиваясь с воздухом. Время пребывания частиц в камере 5-10 сек, размер частиц до 5мм. 4) Слоевое сжигание. Слоевые топки предназначены для сжигания твердого топлива на колосниковой решетки. По способу механизации, обслуживания слоевые топки подразделяются на ручные, полумех., механически. В зависимости от способа организации процессы сжигания топлива слоевые топки подразделяются: С неподвижной колосниковой решеткой и неподвижным слоем топлива; с неподвижной колосниковой решеткой и перемещающейся по ней слоем топлива. В этом случае угол наклона колосниковой решетки 40-50гр.; с подвижной колосниковой решеткой и движущимся слоем топлива. Наиболее часто исп. камерные топки т.к. они могут применяться в котельных агрегатах средней и большой производительности, в них возможна организация процессов сжигания всех видов топлива в том числе и низкокачественного угля кот. трудно сжигать в слое. 5) Газотурбинные – осн. поверхности нагрева наход. внутри цилиндр. нагрева большого диаметра в виде дымогарных труб, по которым движется топливо. Водотурбинные – паровые котлы кот. имеют развитые пов. нагрева состоящие из труб заполненных водой или пароводяной смесью обогреваемые снаружи продуктами сгорания.

51. Котельный агрегат и его элементы. Паровыми или водогрейными котлами наз. устройства в кот. вырабатывается пар (СНП или ПП) и образуется КВ. все котельные агрегаты принято подразделять 1) по давлению: низкого 0,8-1,6мПа; среднего 2,4-4 мПа; высокого 10-14 мПа; сверх высокого 25-31 мПа. 2) по производительности: малой 5,5кг/с; средней 30кг/с; высокой 30-1000кг/с. Пар который движется внутри трубок омываемых снаружи дымовыми газами исп. в котлах высокой и средней производительности. Водяные экономайзеры предназначены для подогрева котловой воды дымовыми газами перед поступлением её в испарительную часть котельного агрегата. Экономайзер подразделяется: 1) в зависимости от прим. материала: чугунные; стальные. 2) по типу поверхности: гладкие, ребристые. 3) по степени подогрева воды: не кипящие, кипящие. Воздухоподогреватель отнимает теплоту уходящих газов и передает её горячему воздуху кот. передается в топку котла. Понижение температуры уходящих газов на каждые 25-30 гр. повышает КПД котла на1%.

38. Теплопроводность через однослойную и многослойную плоскую стенку. Перенос теплоты в однородной стенке при условии, что толщина стенки намного меньше остальных её геометрических характеристик. Поверхность стенки является изотермическими темпер. Изменяется только по толщине и не зависит от времени. Известна площадь поверхности стенки и коэф. теплопроводности материала стенки. Треб. Определить тепловой поток проходящий через стенку.

Граничные условия первого рода. . . Интегрируя по температуре от t1 до t2 и по направлению от 0 до δ получаем: . . Это уравнение получено при условии, что коэф. теплопроводности не зависит от температуры, а следовательно и от координаты. Что бы учесть изменение коэф. теплопроводности его опред. при среднеарифмет. температуре стенки. . – термическое сопротивление стенки или сопротивление теплопроводности. Теплопроводность многослойной стенки. Стенка состоящая их 3х слоев. Определим тепловой поток проходящий через все слои и температуру на границах соприкосновения слоев. Граничное условие 4го рода.

При изменении температуры от t1 до t4 тепловой поток преодолевает термические сопротивления всех 3х слоев стенки. . Если в стенки нет внутреннего тепловыдиления, то через каждый слой проходит один и тот же тепловой поток. 1 слой: , 2 слой: .

39. Теплопроводность через однослойную и многослойную цилиндрическую стенку. Отрезок трубы круглого сечения длинной l в котором температура меняется в направлении радиуса. Определим тепловой поток проходящий через стенку.

53. Тепловой баланс котельного агрегата. Тепловой баланс устанавливает равенство между поступающим в агрегат кол. теплоты и его расходом. На основании телового баланса опр. Расход натурального топлива и вычисляют КПД котлоагрегата. В котлоагрегате хим. связанные эергия топлива в процессе горения преобразуется в физическую теплоту продуктов сгорания эта теплота исп. на нагрев воды парообразование и перегрев пара. Эта теплота наз. полезной затраченной, а другую часть тепла сост. потери кот. зависят от эффективности. Организации процессов преобразования энергии и передачи теплоты вырабатываемого продукта. – удельный тепловой баланс для твердого топлива. удельный тепловой баланс для газа. – располагаемая теплота рабочей массы. . – теплота парового дутья подаваемого в топку при распылении жидкого топлива. – физическая теплота воздуха и топлива подаваемых в топку, учитывается только при подогреве выше 50гр. Q1 – теплота полезно использованная в котельном агрегате. . Q2 –потеря теплоты с уходящими газами. . – объемы вых. газов. α – коэф. избытка воздуха. Q3 – потери от хим. неполноты сгорания топлива т.е. из-за наличия в уходящих газах СО и углеводорода. , – содержание углерода и серы по массе. Q4 – потери от механической неполноты сгорания топлива т.е. из-за наличия в уходящих газах несгоревших топливных частиц (для твердых топлив при камерном сжигании). Значение задается в тех характеристики. Q5 – потери теплоты на наружное охлождение, через тепловую изоляцию Q5≤1%. Q6 – потери теплоты с физической теплотой шлака или теплосодержание шлака. . Это значение учитывается при удалении расплавленного шлака при высоких температурах.

, . Интегрируем по температуре от t1 до t2 и по координате от r1 до r2. . . Термическое сопр. цилиндров стенки для тонкостенных труб можно определять по ф. плоской стенки если определять площадь по среднеарифметическому знач. диаметра.

Теплопроводность многослойной цилиндрической стенки. . Все формулы для многослойных стенок справедливы только при хорошем тепловом контакте между слоями. Наличие небольших тепловых зазоров увеличивает термическое сопротивление стенки.

40. Типы ТМО аппаратов. Теплообменными аппаратами наз. устройства предназначенное для нагрева или охл. теплоносителей. Теплообменники классифицируют по виду теплоноситилей, по схеме их движения, по давлениям, по принципу действия. 1) Регенераторы – горячий теплоноситель проходит по каналам насадки и нагревает её по этим же каналам проходят хол. теплоноситель кот. забирает теплоту аккумулированную насадкой (газ и их смеси). 2) Рекупероторы – хол. и горячий теплоноситель движутся в одно и тоже время по разные стороны разделяющей их стенки (газы и их смеси, вода, водяной пар). 3) Теплообменники смешивающего типа – обычно служат для нагрева или охл. воды в газовой среде при этом происходит не только тепло но и масса обмен. 4) Теплообменники с внутренним тепловыделением – в них используется только холодный теплоноситель обычно вода которая забирает теплоту выделяющуюся в самом аппарате (ядерный реактор).

41. Конструктивный расчет ТМО аппарата. Различают поверочный и конструктивный расчеты. Поверочный выполняют для уже существующего оборудования с целью уточнения температур например при переходе на другой теплоноситель. Конструктивный вып. При проектировании нового оборудования, для определения площади теплопередающей поверхности. В начале расчета обычно известно: 1) массовый расход теплоносителей G1, G2, 1-горячий, 2-холодный теплоноситель. 2) температуры теплоносителей на входе и выходе из теплообменника, , град.. Площадь опред. из основного ур. теплопередачи , . 1 - Тепловой поток определяется из ур. теплового баланса . – условный тепловой эквивалент. 2 - логарифмический темп. напор кот. учитывает изменение температуры теплоносителей по длине теплообменника. . и – меньшая и большая разности температур на входе или выходе теплоносителя. Зависят от схемы движения теплоносителя (Противоточные, прямоточные). 3 – Коэф. теплопередачи К – опред. интенсивность переноса теплоты от горячего теплоносителя к холодному. – основное уравнение теплопередачи.

54. Охрана окружающей среды. Вопросы экологии при исп. теплоты. При сжигании топлива образуются таксичные вещ. которые оказывают негативное воздействие на окр. среду и органы человека. 1) Оксиды азота NО. При сжигании топлива с большим коэф. избытка воздуха образуется только NО который влияет на слизистую оболочку, попадая в атмосферу он окисляется до NO₂ кот. действует как острый раздражитель. Реагируя с влагой вызывает коррозию и убивает растения. 2) СО образуется при недостатке кислорода, рпи вдыхании соединяетя с гемоглабином крови, приводит к головной боли и затруднению дыхания. После прекрашения вдыхания организм на 50% отчищается от СО уже через 3и часа. 3) Углеводороды – состоят из исходных или распавшихся молекул топлива кот. не принимали участие в процессе горения. Под действием солнечных лучей взаимодействует с аксидами азота и образует биологически активные вешества кот. разрушатющи действуют на органы дыхания и приводият к появлению смога. 4) Сажа – твердый продукт сост. из углерода и 2-3% водорода это механический загрязнитель носоглотки и легких. 5) Свинец – обр. при сжигании бензина, попадает в атмосферу в виде частиц свинцовых солей. Попадает в огранизм при дыхании и через кожу, вызывает нервные и психические растройства. 6) Оксиды серы – при сжигании топлива обр. диаксид серы SO₂, SO₃ кот. выбрасываются в атмосферу и приводят к возникновению кислотных дождей. Вызывают раздражение дыхательных путей, препятствует фотосинтезу растения, вызывает нарушение гинетической функции.

3) Рr – число Прандтля , – коэф. теплопроводности. . Pr является отношением 2х теплофикационных величин и определяет род движущегося потока. 4) Gr – число Грасгофа . Предстовляет собой соотношение подъемных сил и сил вязкости. Исп. только для свободного движения т.к. при вынужденном движении подъемными силами пренебрегают. β – коэф. объемного расширения. . 5) Fa – число Фурье . Fa – представляет собой безразмерное время процесса и используется только при решении нестационарных задач.

37. Теплопроводность. Закон Фурье. Дифференциальное уравнение теплопроводности. Граничные условия. Теплопроводность- это перенос теплоты структурными частицами вещества (молекулами, атомами, электронами) в процессе их теплового движения. Температурное поле – совокупность в заданный момент времени. уравнение нестационарного температурного поля. Градиент температуры – вектор направленный по нормали к изометрической поверхности в сторону роста температуры. . . – вектор кол. передаваемой теплоты. , – коэф. теплопроводности характеризующий способность проводить теплоту и численно равен плотности теплового потока и температурного градиента =1.

Перенос теплоты теплопроводностью рассчитывают при интегрировании диф. ур. теплопроводности. . К внутренним источникам теплоты относят джоулевую теплоту выд. При пропускании тока по проводнику, теплоту хим. реакций. – диф. уравнение теплопроводности твердых веществ. – коэф. температуро проводности характеризует тепло инерционные св-ва веществ. Граничные условия: 1) начальные условия задают значение температуры в начальный момент времени. 2) Геометрические условия задают форму и размеры тела. 3) физические условия задают физ. характер тела (коэф. теплопроводости, плотность). Граничные условия определяют условия теплообмена на границе тела или системы. 1ого рода – задается распределение температуры на поверхности. 2ого рода задается распределение плотности теплового потока на поверхности тела. 3го рода задается температура жидкости омывающей твердое тело и закон теплообмена жид. со стенкой. 4го рода Используется при соприкосновении 2х тел с различными теплофизическими характеристиками.

52. Вспомогательное оборудование котельной. Сепараторное устройство – исп. в котлах низкого давления где образуется ВНП. он уносит с собой капли котловой воды содержащие растворенные в ней соли. Они могут вызывать пережог труб. Поэтому пар перед выходом из барабана подвергается сепарации в процессе кот. капли воды отделяються и остаються в барабане. Бывают естественные и инерционные. Тягодутьевые устройства – исп. для непрерывной подачи воздуха для горения топлива и удаления прод. сгорания (вентиляторы, дымососы). Устройство водоподготовки – пар выработанный в котельной установки возвращается от потребителя в виде конденсата причем кол. конденсата обычно меньше вырабатываемого пара, эти потери должны восполняться за счет поступления воды из источника. Для обеспечения качества воды она проходит через фильтры (натрикатионовые) и через деаэратор. Устройства топливоподачи – процесс подачи топлива складывается из 2х этапов 1) подача топлива от места добычи на склад 2) подача со склада в помещение котельной. Устройства очистки дымовых газов и удаление залы и шлака. Для этого исп. золоуловители кот. подразделяются: 1) инерционные – раб. по принципу выдиления золовых частиц из газового потока под влиянием сил инерции. 2) мокрые – распыляется вода кот. утяжеляет частицы залы. 3) электрофильтры – запыленный газы проходят через электр. поле кот. образуется между стальными цилиндром «+» и «-» заряженой проволокой проходящей по оси цилиндра. Основная масса получает «-» заряд и притягивается к стенке цилиндра, затем переодически стряхиваеют для освобождения электродов.4) комбенированые – являются 2х ступенчатыми. Раб. каждой ступени основана на разл. принципах (1 ступень инерционная 2я электрическая).

33. Цикл парокомпрессорной холодильной установки. Задачей холодильной техники является охлаждение тел ниже температуры охлаждающей среды. Холодильные установки исп. для замораживания грунтов при строительстве подземных сооружений, для получения глубокого холода, на кислородных станциях, для кондиционирования воздуха. Теоретически наиболее выгодным циклом холодильной установки является обратный цикл Корно, но он не исп. из-за конструктивных трудностей и из-за больших потерь на трение. Для поучения неглубокого холода широко исп. паровые холодильные установки рабочим теплом кот. является пары низкокипящих жидкостей (аммиак, фрионы). Пусть в холодильной камере необходимо поддержать температуру ниже температуры окр. среды. Для этого необходимо отводить теплоту проникающую в камеру через тепловую изоляцию. Для этого будем исп. аммиак циркулирующий по холод. трубкам внутри камеры. Эти трубки наз. испарители и вних поступает аммиачный пар с небольшой степенью сухости и температурой ниже температуры окр. среды. В испарителе жидкий аммиак испаряется при пот. давлении (изобарный) и на выходе из камеры пар имеет сухость близкую к 1.

Из испарителя пар попадает в компрессор в кот. адиабатно (S) сжимается, образуется ПП. ПП поступает в конденсатор где при пост. давлении он сначала охлаждается до температуры насыщения т2, а затем конденсируется в изобарно-изотермическом (Р, Т) процессе. Теплота участвующая в этом процессе отдается окр. среде омывающей трубке конденсатора например окр. воздуху. Образующийся конденсат дросселируется в дроссельном вентиле и в результате чего он превращается во влажный пар и цикл повторяется снова. Основной хар. данного цикла является холодильный коэф. т.е. отношение теплоты получаемой в испарителе к затраченной работе . Для увеличения эффект. хол. Установки требуется увеличить температуру в испарителе и понизить температуру в конденсаторе в приделе когда t4=tк работу затрачивать не нужно и хол. коэф стремиться к ∞.

48. Вторичные энергетические ресурсы. Под ВЭР понимают энергетический потенциал побочных и промышленных отходов образующихся в технологических аппаратах кот. может быть частично или полностью исп. для энергоснабжения других потребителей. ВЭР классифицируются: 1) по направлениям использования: Исп. как топливо; Исп. теплота кот. вырабатывается за счет ВЭР; Силовое исп. механическая или электроэнергия кот. вырабатывается за счет ВЭР; Комбинированное – совместное исп. тепловая или механическая или электрическая энергия кот. вырабатывается за счет ВЭР по теплофикационному циклу; Регенерация теплоты т.е. возвращение в технологический аппарат части тепла уходящими с продуктами переработки. 2) по агрегатному состоянию: Твердые ВЭР утилизируют в заводских и централизованных котельных в зав. От концентрации отходов; Жидкие ВЭР транспортируют для централизованного исп.; газообразные ВЭР утилизируют по месту их образования. 3) по виду воздействия на окр. среду. 4) по мтепени воздействия на окр. среду: незначительное воздействие; существенное воздействие. Тепловые ВЭР: При работе высокотемпературных установок образуется тепловые отходы к кот. относятся уходящие газы, отработавший пар, все тепловые ВЭР подразделяются на высоко и низко потенциальные. Наиболее часто исп. высокопотенциальные ВЭР для подогрева воды, воздуха причем подогрев уходящими газами может исп. для сушки, внешнего потребления.

49. Основы теории горения топлива. Определение кол. воздуха необходимо для сжигания топлива. Каким бы сложным не был процесс горения топлива он всегда организуется таким образом, что бы происходило полное окисление горючих элементов топлива. Таким образом для сжигания 1кг углерода требуется32/12 или 2,67кг кислорода, для сжигания 1кг водорода 8кг кислорода, для сжигания серы 1кг кислорода. Масса кислорода необходимого для сжигания 1кг топлива: . Чистый кислород в топку не подают, а подают в составе с воздухом, а расчеты ведутся на м³ возд.. Теоретически необходимый объем воздуха для сжигания 1кг топлива: . В действительности для сжигания топлива воздуха подают больше чем теор. необходимо т.к. не весь воздух успевает провзаимодействовать с горючими элементами топлива. Отношение действительного кол. воздуха к теор. необходимому наз. коэф. избытка воздуха α. . Газ α=1,05-1,15, жидкое α=1,1-1,2, твердое α=1,2-1,7. Во избежание понижения экономичности установки как при завышенных так и при заниженных коэф. избытка воздуха необходимо при выборе α стремиться к оптимальным значениям. Выбор оптимального значения зависит от вида, сорта топлива и от системы топочных устройств и способа сжигания топлива.

29. Фазовые переходы в термодинамических системах. Фазовым переходом наз. Переход вещества из одной фазы в другую. Частный случай фазового перехода это переход из одного агрегатного состояния в другое. Но понятие фаза шире чем понятие агрегатное состояние т.к. находясь в одном и том же агрегатном состоянии вещество моет находиться в разных фазах. При агрегатных превращениях и фазовых переходах выделяется теплота наз. Теплотой перехода например при испарении теплота перехода затрачивается на раб. расширения и преодоление сил межмолекулярного взаимодействия, а при плавлении на разрушение кристаллических решеток. Для всех фаз справедливо правило Фаз Гиббса, оно устонавливает взаимосвязь между независимыми термодинамическими параметрами системы или степенями свободы системы Ψ между числом компонент n и числом фаз x. . Х=1 (ПП-газ) Ψ=2 → (P, t). Х=2 (ВНП=СНП+КВ), Ψ=1 → P или t. Х=3, Ψ=0.Такое состояние системы возможно только в трайной точке.

О-тройная точка; ОА-кривая плавления; ОК-кривая кипения; ОВ-кривая сублимации. Параметры тройной точки зависят от ода вещества, Р, t. Кривые ОК и ОВ всегда имеют положительный наклон т.е. с повышением температуры давление перехода увеличивается и наоборот. Кривая плавления может иметь как положительный так и отрицательный наклон. Все фазовые переходы делятся на переходы первого и второго рода. При переходах 1ого рода скачкообразно меняется внутренняя энергия, энтропия и удельный объем. При переходах 2го рода скачкообразно меняется теплоемкость и коэф. объемного расширения .

30. Основное уравнение термодинамики фазовых переходов. Изобарно-изотермическим потенциалом наз. разность между энтальпией термодинамической системы и произведением t системы на её энтропию . Отношение изобарно-изотермического потенциала к массе вещества наз. химическим потенциалом . Хим. потенциал 2х сосуществующих фаз равны между собой. . При изминении давления системы на бесконечно малую величину система снова перейдёт в равновесное состояние только если температура тоже измениться на бесконечно малую величину. . – уравнение Клаузеуса для фазовых переходов. Для водяного пара в области насыщения , r-скрытая теплота парообразования.

3) стоимость оребренной поверхности в 15 раз больше чем стоимость гладкой пов. Поэтому их не используют в запыленных и коррозионных средах. Формулы для плоских стенок: . Для тонкостенных труб возможен расчет по формулам для плоской стенки, погрешность от их применения не превышает 4%. Коэф. теплопередачи всегда меньше наименьшего из коэф. теплоотдачи k<α_min, поэтому для интенсификации теплообмена треб. повысить наименьшее из значений α. α ↑d↓ значение оптимального диаметра выбирают исходя из того какой поток движется в трубах. α ↓ω↑ Скорость теплоносителя опред. технико-экономическими расчетами т.к. при ↑ скорости ↑ сопротивление, а след. И расход энергии на привод вентилятора или насоса. Если ↑ K обычными способом не получиться то исп. оребрение поверхности причем ребра устанавливают со стороны меньшей коэф. теплоотдачи. – коэф. оребрения.

45. Органическое топливо. Элементарный состав топлива. Топливом наз. вещество органического происхождения при сжигании которых образуется теплота достаточная для бытового или пром. использования, а продукты сгорания относительно безвредны. Твердое топливо: естественное - ископаемый уголь, бурый, каменный, торф, дрова; Искусственное – кокс, древесный уголь, брикеты, гранулы. Жидкое топливо: Естественное – нефть; Искусственное – продукты переработки нефти. Газообразное топливо: Естественное – природный газ, попутный нефтеной газ; Искусственное – доменный газ, генераторный газ.

Состав топлива иногда сложен, а иногда и неизвестен поэтому принято состав топлива задавать содержанием отдельных элементов в %по массе. 1) состав топлива на рабочию массу . – горючие элементы. Остальные не горючие. 2) Состав топлива на сухую массу . 3) состав топлива на сухую без зольную на горючую массу . Элементарный состав топлива: 1) Углерод С – самая важная составляющая т.к. определяет теплоту сгорания топлива. Содержания зависит от геологического возраста топлива. , . 2) Водород Н – при окислении водорода теплоты выделяется в 4 раза больше чем при окислении углерода. . 3) Сера S – элемент нежелательный т.к. при соединении с кислородом образуется SO₂, SO₃. , . 4) Кислород О – в топливе содержится в органических соединениях, в горении участия не принимает, содержание зависит от возраста топлива. , . 5) Азот N – самая вредная составляющая т.к. при соединении с кислородом образуется NO и NO₂ – токсичные вещества. Образуются только при определенной температуре и давлении и опред. коэф. избытка топлива. . 6) Влага W – подразделяется на внешнюю и гигроскопическую или внутреннюю. Внешняя находиться на поверхности топлива, удаляется сушкой. Топливо без внешней влаги наз. воздушно сухим. Гигроскопическая влага находиться в порах и удаляется в сушильном шкафу при t выше 100 гр.. 7) Зала А – негорючая минеральная часть топлива. Первичная зала – минеральные части растений из кот. образуется вещ. попадающие в пласт. Критическая зала – пустая порода попадающая при добыче и транспортировке топлива